摘要：在國家大力提倡節(jié)能減排、綠色環(huán)保發(fā)展的背景下，城市軌道交通設(shè)計(jì)中應(yīng)用智能照明系統(tǒng)是一種必然趨勢。相比于傳統(tǒng)的照明方式，智能照明系統(tǒng)具有低能耗、低成本、易維護(hù)、抗干擾等諸多優(yōu)勢。近年來，我國城軌交通事業(yè)蓬勃發(fā)展，關(guān)于智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究逐漸成為熱點(diǎn)�，F(xiàn)首先從DALI調(diào)光控制、回路開關(guān)控制、車輛模式控制方面入手，闡述了智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容，其次從科學(xué)選擇LED節(jié)能燈具、加強(qiáng)系統(tǒng)安裝管理、加強(qiáng)系統(tǒng)狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測等方面，總結(jié)了智能照明系統(tǒng)的質(zhì)量管理策略，最后對智能照明系統(tǒng)的市場前景進(jìn)行了展望。
關(guān)鍵詞：智能照明系統(tǒng)；軌道交通；LED節(jié)能燈；質(zhì)量管理
在信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)以及人工智能技術(shù)的推動(dòng)下，智能照明系統(tǒng)在建筑、交通等各個(gè)行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。近年來，國內(nèi)許多城市逐步在軌道交通中推行智能照明系統(tǒng)，這一舉措在減輕管理壓力、減少電能消耗、降低用電成本等方面體現(xiàn)出顯著的綜合效益。在智能照明系統(tǒng)的應(yīng)用中，既要結(jié)合車輛照明需要進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，又要關(guān)注系統(tǒng)運(yùn)行過程中的質(zhì)量管理，保證智能照明系統(tǒng)可以穩(wěn)定運(yùn)行。
1軌道交通中智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)用
1.1DALI調(diào)光控制設(shè)計(jì)
在城軌列車上，駕駛室、乘務(wù)室、檢車工具間等場所的照明負(fù)荷較高，并且控制場景類型復(fù)雜，為了保證照明需要，通常會(huì)選擇DALI調(diào)光控制。DALI回路采用平面圖+區(qū)域功能列表的方式，按區(qū)域分類，如乘務(wù)室、廣播室、配電室、檢車工具間等，劃分DALI編組回路，每個(gè)區(qū)域根據(jù)施工圖可包含多個(gè)DALI編組回路。當(dāng)系統(tǒng)讀取到DALI編組回路任意一個(gè)鎮(zhèn)流器出現(xiàn)故障時(shí)，該編組回路報(bào)警。DALI總控以區(qū)域、功能劃分，設(shè)定駕駛室調(diào)光總控、乘務(wù)室調(diào)光總控、檢車工具間調(diào)光總控、廣播室出入口調(diào)光總控等。
1.2回路開關(guān)控制設(shè)計(jì)
在列車車廂內(nèi)，廣告牌、導(dǎo)向標(biāo)等部分的照明負(fù)荷相對較低，并且燈光控制較為簡單，通常選擇回路開關(guān)控制。在具體的控制方式上，采用“平面圖+單回路列表”的控制模式，具有調(diào)控靈活、操作簡便等特點(diǎn)，并且如果開關(guān)回路因?yàn)楣收铣霈F(xiàn)跳閘，其能夠第一時(shí)間發(fā)出警告，方便管理人員及時(shí)分析故障、采取措施。在回路開關(guān)控制系統(tǒng)中，設(shè)置有一個(gè)總控開關(guān)，然后按照區(qū)域、場景進(jìn)行劃分，又設(shè)置了若干個(gè)分開關(guān)，例如廣告燈控制開關(guān)、導(dǎo)向標(biāo)控制開關(guān)等。在電路平面圖上，將鼠標(biāo)移動(dòng)至某個(gè)燈具圖表上，可以顯示該燈具所在回路的運(yùn)行狀態(tài)。正常通路時(shí)，燈具為綠色常亮，故障時(shí)為綠色頻閃，開路時(shí)為紅色常亮。
1.3車輛模式控制設(shè)計(jì)
系統(tǒng)根據(jù)地鐵運(yùn)營需要，預(yù)先設(shè)定了多種場景，如正常模式、節(jié)電模式、停運(yùn)模式、清掃模式、全亮模式、BAS聯(lián)動(dòng)模式、消防應(yīng)急模式等，采用手動(dòng)切換+自動(dòng)定時(shí)控制方式控制車輛模式。從實(shí)際運(yùn)營情況分析，一般地鐵一天的客流大致有9個(gè)時(shí)段，考慮到實(shí)際客流特點(diǎn)的不同，智能照明控制系統(tǒng)提供4組獨(dú)立的定時(shí)日程，每組定時(shí)提供12個(gè)定時(shí)時(shí)段，運(yùn)營人員可按需設(shè)定每天的模式切換時(shí)間。
1.4智能照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)勢
相比于城軌列車以往的照明控制模式，智能照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在：（1）可以實(shí)現(xiàn)“一對多”控制，減少操作頻率并降低照明能耗。例如，只需要在車輛總控室安裝一個(gè)控制終端，就可以對多個(gè)（最多可達(dá)256個(gè)）回路進(jìn)行照明控制。（2）減少布線數(shù)量，降低使用成本。傳統(tǒng)的照明控制系統(tǒng)中，需要使用大量的線纜，整個(gè)布線系統(tǒng)錯(cuò)綜復(fù)雜，不僅成本高，而且極易發(fā)生電氣事故。而智能照明系統(tǒng)，只需要兩根無極性信號(hào)線就可以支撐整個(gè)照明系統(tǒng)，既可以降低前期安裝成本，又可以減輕后期維護(hù)壓力。（3）可以實(shí)現(xiàn)多功能自動(dòng)控制。例如可以根據(jù)外界環(huán)境的光照強(qiáng)度，調(diào)節(jié)燈具的亮度，從而節(jié)約電能；還可以根據(jù)不同時(shí)間段，如早高峰、晚高峰、進(jìn)站、停運(yùn)等，自動(dòng)控制照明系統(tǒng)，避免電能浪費(fèi)。
2軌道交通中智能照明系統(tǒng)的質(zhì)量管理
2.1新型LED節(jié)能燈具的選用
在智能照明系統(tǒng)中，各種綠色照明燈具被廣泛運(yùn)用。其中，LED節(jié)能燈具有使用壽命長、照明效果好、節(jié)能效益顯著等優(yōu)勢，成為軌道列車智能照明系統(tǒng)中常用的燈具。適用于列車的LED節(jié)能燈的限制要求比較多，適用場景和自身質(zhì)量也存在很大差異，因此在智能照明系統(tǒng)的質(zhì)量管理中，對于LED節(jié)能燈的選用至關(guān)重要。一方面，要根據(jù)列車行駛的照明需要，合理選擇LED燈。例如車輛的走廊、乘務(wù)室以及衛(wèi)生間等場所對照明要求存在差異，要選擇適合各個(gè)區(qū)域、符合照明需要的LED燈具；另一方面，還要把好質(zhì)量關(guān)。由于軌道交通智能照明系統(tǒng)中會(huì)使用到大量的燈具，必須要嚴(yán)格進(jìn)行燈具質(zhì)量篩查，確保每一臺(tái)LED節(jié)能燈都能夠正常、穩(wěn)定運(yùn)行。
2.2加強(qiáng)智能照明系統(tǒng)安裝管理
在確保節(jié)能燈具不存在質(zhì)量問題后，按照智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案和電路圖，完成系統(tǒng)硬件部分的安裝。雖然智能照明系統(tǒng)相比于傳統(tǒng)的照明系統(tǒng)，在線路結(jié)構(gòu)上得到了極大的簡化，但是仍然需要加強(qiáng)安裝管理。安裝人員應(yīng)提前熟悉圖紙，明確安裝要求，如果對電路圖存在疑問，需要與設(shè)計(jì)人員進(jìn)行溝通。智能照明系統(tǒng)采用分區(qū)域安裝的模式，每完成一處安裝，都需進(jìn)行通電試驗(yàn)，檢查系統(tǒng)是否正常運(yùn)行，照明燈具是否亮起，確保有問題可以第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)。
2.3實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)運(yùn)行工況的動(dòng)態(tài)監(jiān)測
在智能照明系統(tǒng)投入運(yùn)行后，還要密切做好該系統(tǒng)的運(yùn)行監(jiān)測，這樣才能保證在系統(tǒng)發(fā)生異常狀況后，管理人員可以第一時(shí)間了解狀況，啟動(dòng)應(yīng)急方案，避免對整個(gè)照明系統(tǒng)乃至車輛、車站運(yùn)行造成不良影響。在智能照明系統(tǒng)中，可以利用PLC、傳感器等，實(shí)現(xiàn)對整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)部分運(yùn)行信息的實(shí)時(shí)獲取、同步傳遞。例如，電壓傳感器會(huì)動(dòng)態(tài)獲取照明系統(tǒng)內(nèi)電路電壓參數(shù)，然后通過內(nèi)置無線通信模塊，反饋給PLC。PLC會(huì)根據(jù)電壓波動(dòng)情況，下達(dá)調(diào)控指令，保證電壓穩(wěn)定，從而讓LED節(jié)能燈保持穩(wěn)定照明。如果監(jiān)測到燈光異常，PLC還會(huì)發(fā)出警報(bào)指令，控制蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲，提醒管理人員及時(shí)維修。
2.4重視專項(xiàng)維護(hù)隊(duì)伍的培訓(xùn)和建設(shè)
在城市軌道交通的智能照明系統(tǒng)投入使用后，考慮到運(yùn)行環(huán)境的復(fù)雜性，以及電氣設(shè)備、照明燈具自身的老化等，需要定期開展檢修和維護(hù)，確保智能照明系統(tǒng)內(nèi)潛在的故障隱患可以被及時(shí)處理，不影響整個(gè)照明系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。因此，維護(hù)隊(duì)伍的技能水平和職業(yè)素養(yǎng)就顯得尤其重要。軌道交通管理部門，要定期開展面向維護(hù)人員的業(yè)務(wù)培訓(xùn)，確保其熟悉智能照明系統(tǒng)的運(yùn)行原理，掌握常見運(yùn)行故障的識(shí)別、判斷和處理等技能。同時(shí)，還要完善質(zhì)量管理制度，細(xì)化維修養(yǎng)護(hù)責(zé)任，按照相關(guān)制度定期開展專項(xiàng)檢修，讓智能照明系統(tǒng)真正發(fā)揮節(jié)能效益。
3城規(guī)交通中智能照明系統(tǒng)的發(fā)展前景
隨著5G技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)的成熟應(yīng)用，軌道列車中的智能照明系統(tǒng)將會(huì)得到長足發(fā)展。目前，智能照明系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中還存在傳感信號(hào)、控制指令響應(yīng)延時(shí)的情況。特別是在車輛附近有發(fā)電廠等干擾源的情況下，信號(hào)質(zhì)量差，進(jìn)而影響智能照明系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。在5G技術(shù)全面普及后，將進(jìn)一步提高通信質(zhì)量和加快傳輸速率，這不僅可以解決信號(hào)延遲和干擾問題，而且智能照明系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值也會(huì)得到進(jìn)一步凸顯。除此之外，新型節(jié)能照明燈具的研發(fā)和使用，也會(huì)在提高智能照明系統(tǒng)的節(jié)能效益、延長壽命等方面帶來技術(shù)突破。
4結(jié)語
在城市軌道交通中設(shè)計(jì)應(yīng)用智能照明系統(tǒng)，既符合當(dāng)前提倡的節(jié)能降耗政策要求，同時(shí)可以顯著提升照明質(zhì)量。要想讓智能照明系統(tǒng)發(fā)揮預(yù)期的價(jià)值，一方面要結(jié)合車輛的照明需求，進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)；另一方面還要加強(qiáng)質(zhì)量管理。只有雙管齊下，才能讓智能照明系統(tǒng)發(fā)揮良好的使用價(jià)值。
［參考文獻(xiàn)］
[1]周華妹，周華安，李端峰，等.基于ZigBee的隧道照明智能控制系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[J].測控技術(shù)，2019，38（2）：69-74.
